光學
幾何光學，又稱射線光學，描述了光的傳播。在幾何光學中，光被稱作是 射線。光線會在兩種不同介質的界面改變傳播方向，並有可能在折射率隨位置變化的介質中發生曲線彎折的現象。幾何光學中的光線是抽象的物體，它的前進方向垂直於光波的波前。幾何光學給出了光線通過光學系統的傳播規律，以此可以預測其實際波前的位置。費馬原理是幾何光學的基本定理：光傳播的路徑是光以最短時間通過的路徑，由此可以推導出許多幾何光學的定律。考慮一個由透鏡、反射鏡及稜鏡組合而成的光學系統，用幾何光學可以說明其中的反射、折射等現象，需要注意的是，幾何光學簡化了光學理論，因此它無法解釋很多重要的光學效應，例如：繞射、偏振等。通過近軸近似，可以對幾何光學做進一步簡化，並對應於數學描述上的線性化。在近軸近似條件下，光學元件和系統可以通過簡單的矩陣來表示。高斯光學以及近軸光線跟蹤都是以近軸近似的基礎進行發展，可以確定光學系統的一階特性，例如找出成像位置、物體位置以及放大倍率的近似值等。高斯光束傳播是近軸光學的擴展，它可以更為精確地描述相干傳播。即使仍然使用近軸近似，這一技術可以部分描述繞射，能夠精確計算雷射束隨距離傳播的速率以及其最小的匯聚尺寸。高斯光束傳播理論因此可以溝通幾何光學與物理光學。
3417-2
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射線光學
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射線光學
3417-2-1
幾何光學，又稱為什麼?
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介質
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介質的界面
3417-2-2
光線會在穿過兩種不同的什麼時改變傳播方向?
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光傳播的路徑是光以最短時間通過的路徑
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幾何光學的基本定理
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什麼是費馬原理?
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近軸近似
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近軸近似
3417-2-4
透過什麼概念，可以對幾何光學做進一步簡化，並對應於數學描述上的線性化?
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高斯光束傳播理論
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高斯光束傳播理論
3417-2-5
哪種理論可以作為幾何光學與物理光學的橋樑?